Bolygókat szétzúzó ütközéseket figyeltek meg magyar kutatók

Egy új tanulmány alapján Hold és Mars méretű égitestek ütközéseinek nyomait vizsgálta a James Webb-űrtávcsővel egy nemzetközi kutatócsoport magyar csillagászok részvételével – olvasható a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont közleményében. A hatalmas becsapódások során keletkező por összetételéből arra következtethetnek, milyen erejű ütközések zajlottak a távoli csillagok körül. Az eredmények saját Naprendszerünk viharos múltjának megértéséhez is közelebb vihetnek.

Az úgynevezett extrém törmelékkorongok szokatlanul sok meleg port tartalmaznak, és nagyjából ott találhatók saját csillaguk közelében, ahol a Naprendszer kőzetbolygói keringenek. Porszemcséik különösen aprók, fényességük pedig szabálytalanul változik. Bár elméletileg gyakoriak lehetnének, az eddigi megfigyelések szerint a fiatal csillagoknak csupán körülbelül egy százalékánál észlelhetők.

Kate Su, az amerikai Űrtudományi Intézet kutatója és kollégái 21 rendszer adatait elemezték – 16-ot a Webb megfigyelései, ötöt a korábbi Spitzer-űrtávcső archív mérései alapján. Ez volt az extrém törmelékkorongok eddigi legnagyobb vizsgálata.

A közép-infravörös sugárzás elemzésével a kutatók meghatározhatták a por ásványtani összetételét, így olyan égitestek anyagáról szerezhettek információt, amelyeket önmagukban nem láthatnak. „Ezeket a bolygócsírákat semmilyen más módon nem tudjuk közvetlenül tanulmányozni, mert túl kicsik” – mondta Kóspál Ágnes, a HUN-REN CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet tudományos tanácsadója, a tanulmány társszerzője.

Mit mutattak a mérések?

A vizsgált korongok körülbelül egyharmada szilícium-dioxidban gazdagnak bizonyult. Ez a szakértők szerint Mars méretű égitestek nagy energiájú ütközéseire utal, amelyekben a kőzetanyag jelentős része elpárologhatott. A többi korong kevesebb szilícium-dioxidot tartalmazott: ezek létrejöttét kisebb energiájú, például Hold nagyságú égitestek közötti súroló ütközések magyarázhatják.

A két csoport életkorában is különbséget találtak. Szilícium-dioxidban gazdag korongot csak 300 millió évnél fiatalabb csillagok körül figyeltek meg, míg a másik típus idősebb rendszerekben is előfordult. Utóbbiak fényessége gyakran erősebben ingadozott. A feltételezés szerint ezt az okozhatja, hogy az ütközések friss törmelékének pályája gyorsan változik, és a darabok újabb ütközésekben aprózódnak tovább.

Hasonló események a Naprendszerben is történhettek. A Hold keletkezésének elterjedt magyarázata szerint egy Theia nevű, Mars méretű égitest csapódott a fiatal Földbe. A szétszóródó anyag egy részéből létrejött a Hold, más része pedig meleg törmelékgyűrűt alkothatott a Nap körül. A távoli korongok vizsgálata ezért egy olyan fejlődési szakaszról árulkodhat, amelyen saját bolygórendszerünk is átesett.

Az idősebb csillagok körüli por egy későbbi, ütközésekben gazdag időszak jele is lehet. A Naprendszerre vonatkozó késői intenzív bombázás hipotézise szerint a vándorló óriásbolygók megzavarhatták a kisebb égitestek pályáit, becsapódások sorozatát indítva el. A kapcsolat tisztázásához azonban további megfigyelések szükségesek.

„Arra számítunk, hogy az idősebb, extrém törmelékkorongok között nem találhatók szilícium-dioxidban gazdag rendszerek” – mondta Moór Attila, a HUN-REN CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet tudományos főmunkatársa, a tanulmány társszerzője. Mint hozzátette: a mintában mindössze három megfelelő korú korong szerepel, ezért több ilyen rendszer vizsgálatával kellene ellenőrizniük a feltevést.

Legyél Te is előfizetőnk!Tetszik a National Geographic online tartalma? A nyomtatott magazinban további, máshol nem elérhető történeteket és fotókat találsz. Aktuális előfizetési akciónkról itt tájékozódhatsz.